Развитие пондеромоторного метода определения магнитной восприимчивости порошковых материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат наук Киселев Дмитрий Олегович

• Киселев Дмитрий Олегович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Киселев Дмитрий Олегович

Введение

Глава 1. Анализ сведений об использовании пондеромоторного метода Фарадея и данных магнитной восприимчивости дисперсных образцов

1.1. Особенности и принципиальные трудности в реализации метода (магнитометров) Фарадея

1.2. Железистые магнитно-восприимчивые примеси технологических сред - значимая прикладная область использования метода Фарад ея

1.3. Замечания по информативности концентрационных зависимостей магнитной восприимчивости дисперсных образцов

1.4. Задачи исследования

Глава 2. Обоснование применения (в магнитометре Фарадея) полюсов в виде полусфер. Зона стабильности градиента поля

2.1. Вид координатной характеристики индукции как тест для выбора полюсных наконечников и идентификации зоны стабильности градиента

2.2. Получение и анализ координатных характеристик индукции поля и градиента между полюсами в виде полусфер

2.3 Феноменологическое описание характеристик индукции и градиента. Получение выражения для абсциссы экстремума градиента

2.4. Получение и анализ координатных характеристик индукции и градиента между полюсами в виде полусфер (варианты различного разобщения)

Глава 3. Обоснование зоны стабильности магнитного силового фактора между полюсами в виде полусфер

3.1. Получение и анализ координатных характеристик магнитного силового фактора. Идентификация зоны его стабильности

3.2. Анализ данных по влиянию расстояния между полюсными наконечниками на положение экстремума магнитного силового фактора

3.3. Получение координатных характеристик магнитного силового фактора для наконечников-полусфер другого диаметра. Сопоставление результатов

3.4. Аргументация (с позиций полученных результатов) неприемлемости некоторых вариантов исполнения магнитометров Фарадея

Глава 4. Обоснование зон стабильности градиента и силового фактора применительно к реальному объему изучаемого образца

4.1. О необходимости получения координатных характеристик в «поперечных» (действию пондеромоторной силы) направлениях

4.2. Координатные характеристики в плоскостях, параллельных плоскости симметрии межполюсной области

4.3. Координатные характеристики индукции в «поперечных» направлениях. О возможности упрощенного представления градиента

Глава 5. Определение магнитной восприимчивости дисперсных образцов и частиц дисперсной фазы. Обоснование ограничения объемной доли частиц

5.1. Замечания по выбору дисперсного образца для получения концентрационной зависимости его магнитной восприимчивости

5.2. Предпосылки к существованию «позднего излома» концентрационной зависимости магнитной восприимчивости дисперсного образца

5.3. Экспериментальное определение переходного (предельного для прямого расчета восприимчивости частиц) значения объемной доли дисперсной фазы

5.4. Определение магнитной восприимчивости железистых частиц примесей, выделенных магнитофорезом из технологических сред

Основные результаты и выводы

Литература

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие пондеромоторного метода определения магнитной восприимчивости порошковых материалов»

Введение

Актуальность темы. Среди имеющихся методов контроля магнитных свойств (магнитной восприимчивости) различных образцов природной среды, веществ, материалов, востребованным является пондеромоторный метод Фарадея. Неоспоримыми являются возможности сравнительно несложного и достаточно точного решения широкого круга задач, преимущества, а в ряде случаев - предпочтительность магнитометров Фарадея. Для полноценной реализации метода достаточно использовать малые образцы, в том числе дисперсные (порошковые), что важно, в частности, для решения различных вопросов в масштабном научно-прикладном направлении магнитофореза и магнитоконтроля ферропримесей природных и техногенных сред, когда имеются лишь объективно малообъемные пробы примесей этих сред.

Потребность в контроле магнитной восприимчивости образцов обусловлена необходимостью разработки эффективных методов и средств для удаления ферропримесей, присутствующих в природных средах и материалах и снижающих качество сырья и готовой продукции, а также безопасность техногенных объектов и срок их службы. Для соблюдения требуемых многочисленных нормативных показателей по содержанию железистых примесей (природного происхождения и привносимых преимущественно в результате неизбежных процессов износа и коррозии оборудования) находит применение магнитная сепарация. От доли фракции примесей, которым присущи ферро (ферри) магнитные свойства, и от уровня этих свойств (магнитной восприимчивости) зависит эффективность сепарации.

При использовании любого из магнитометров Фарадея всегда важным должна являться идентификация рабочей зоны в области создаваемого градиентного поля - зоны для размещения в ней малообъемного исследуемого образца. Принципиальным считается требование, согласно

которому в этой зоне (небольшой в сравнении с размерами самой области создаваемого поля) необходимо обеспечить стабильную неоднородность поля. Согласно одним представлениям - это обеспечение постоянства величины gradH (или ^тайЕ),, а согласно другим - постоянства величины HgradH (или Е^тайЕ), где Н и Е - напряженность и индукция поля.

Однако данное требование уже длительное время остается без достаточного обоснования теоретических и практических предпосылок для его осуществления, не подкрепляется необходимыми результатами. Кроме того, даже при решении вопроса определения магнитной восприимчивости того или иного дисперсного образца X в определенной мере проблемным

продолжает оставаться вопрос получения данных восприимчивости х отдельных частиц. Для этого необходимо обеспечить достаточную взаимную разобщенность частиц в изучаемом дисперсном образце, практически полностью исключающую их взаимное магнитное влияние. Однако вопрос о соответствующих допустимых значениях такой разобщенности частиц, а именно объемной доли дисперсной фазы, является пока дискуссионным и требует решения.

Таким образом, требуется развитие пондеромоторного метода Фарадея для получения данных магнитной восприимчивости частиц-ферропримесей природных и техногенных сред и материалов. Это позволит увеличить эффективность магнитной сепарации, что в конечном итоге обеспечит повышение качества продукции и безопасности технологического оборудования.

Цель работы: развитие пондеромоторного метода Фарадея с обоснованием зон позиционирования исследуемых порошковых образцов для контроля магнитных свойств (магнитной восприимчивости) различных образцов природной среды, веществ и материалов.

Достижение поставленной цели имеет существенное значение для народного хозяйства, так как улучшит контроль магнитных свойств

различных образцов веществ и материалов, что позволит совершенствовать технологию магнитной сепарации и приведет к повышению качества продукции и безопасности технологического оборудования. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач: Задачи исследования:

1. Предложить и обосновать подход к идентификации зон позиционирования исследуемых образцов (при определении их магнитной восприимчивости в межполюсной области магнитометра Фарадея), используя получаемые координатные характеристики индукции магнитного поля в этой области. Обосновать целесообразность применения полюсов сферической формы.

2. Получить и проанализировать координатные характеристики индукции, градиента и силового фактора с использованием полюсов сферической формы, найти необходимые зоны стабильных значений градиента и силового фактора.

3. Установить степень влияния токовой нагрузки электромагнитной системы магнетометра на координаты зон стабильности.

4. Найти зависимости координат зон стабильности от расстояния (в т.ч. относительного) между полюсными наконечниками-полусферами.

5. Выполнить 3Э-анализ зон стабильности. Выяснить роль частных производных в поперечных (действию пондеромоторной силы) направлениях.

6. Получить концентрационные зависимости магнитной восприимчивости дисперсных образцов (в т.ч. с дисперсной фазой частиц-ферропримесей природных и техногенных сред) и при установленной ограниченной объемной доле фазы определить восприимчивость самих частиц - для разработки магнитных сепараторов.

Научная новизна работы.

1. Разработан подход к идентификации зоны позиционирования образцов: зоны стабильного градиента индукции gradB (или ^тайЩ и

магнитного силового фактора BgradB (или HgradH). Определен тренд координатной характеристики индукции B (с перегибом) для получения экстремальных координатных характеристик gradB и BgradB, в окрестности экстремумов которых их значения практически стабильны.

2. Получены и по результатам измерений проанализированы семейства координатных характеристик B, gradB, BgradB при различных значениях токовой нагрузки I, диаметра наконечников-полусфер D, взаимного удаления между ними b. Найдены и сопоставлены координаты экстремумов xextr для gradB и BgradB. Показано, что для каждого из значений b данные xextr остаются практически неизменными независимо от I, при этом экстремумы силового фактора располагаются на 30-40% ближе к осевой линии полюсов, чем для градиента. Установлено, что зависимости по влиянию b на xextr для gradB и BgradB близки к логарифмическим. Показана возможность обобщения экспериментальных и практических данных с использованием относительных параметров: b/D и xextr/D.

3. Определены зоны стабильности не только в условно продольном направлении x, т.е. по линии действия пондеромоторной силы, но и в «поперечных» направлениях y и z (при x, близких к xextr). Показано, что в пределах зон стабильности (по направлению x в окрестности абсцисс экстремумов dB/dx и BdB/dx) частными производными dB/dy и dB/dz можно пренебречь, принимая gradB = dB/dx = dB/dx и BgradB = BdB/dx = BdB/dx. Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Обосновано применение в магнитометре полюсных наконечников сферической формы. С использованием наконечников диаметрами D=100 мм и D=135 мм, взаимно удаляемых на расстояния b от 3,5 мм до 17,6 мм, найдены координаты экстремумов градиента и силового фактора, в окрестности которых их значения являются практически стабильными, пригодными в качестве зон для позиционирования образцов. Показана универсальность относительных параметров b/D, xextr/D.

2. Экспериментально выявлен факт отсутствия влияния токовой нагрузки на координаты экстремумов, свидетельствующий о возможности неизменного позиционирования образца при изменении режимов его исследований.

3. Показано, что по данным магнитной восприимчивости X порошковых образцов можно находить восприимчивость их отдельных частиц х - при значениях объемной доли дисперсной фазы на линейном участке определенной концентрационной зависимости X.

4. По данным X для дисперсных образцов ферропримесей ряда природных и техногенных сред (сахар-песок, манная крупа, кварцевый песок, вторичное пластиковое сырье и др.) найдены данные х, требуемые (в практических целях) при разработке магнитных сепараторов для магнитофореза феррочастиц и тем самым улучшения качественных (нормируемых) показателей различных сред.

5. Результаты диссертационной работы использованы в реальном секторе экономики: полученные с помощью модернизированного магнитометра данные магнитной восприимчивости феррочастиц сахара-песка использованы при разработке сепараторов на ОАО Завод «Фрегат», внедрение которых дало экономический эффект 1,8 млн. руб. Акт внедрения прилагается в диссертации.

6. Результаты работы использованы при выполнении Госзадания в сфере научной деятельности №9.1189.2014/К по теме: «Разработка и практическая реализация новых подходов к диагностике и совершенствованию аппаратов магнитофореза, создание приоритетных образцов аппаратов лабораторного и промышленного назначения».

1. Концепция к идентификации зон позиционирования исследуемых образцов (при определении их магнитной восприимчивости) в межполюсной области магнитометра и с его позиций - выбор полюсов сферической формы.

2. Подход к получению координат зон стабильности градиента и силового фактора; результаты BD-анализа зон стабильности, а также анализа роли частных производных по ординате и аппликате.

3. Экспериментальные данные, свидетельствующие об отсутствии влияния токовой нагрузки электромагнитной системы магнитометра на координаты зон стабильности.

4. Концентрационные зависимости магнитной восприимчивости разных дисперсных образцов и значение объемной доли дисперсной фазы, ограничивающее линейный (приемлемый для нахождения восприимчивости частиц) вид этих зависимостей.

5. Результаты исследований магнитной восприимчивости частиц дисперсной фазы образцов, необходимые для разработки сепараторов по магнитофорезу таких частиц (примесей природных и техногенных сред).

Личный вклад автора в работу. Автор выполнил анализ современного состояния рассматриваемой тематики. Им проведены экспериментальные исследования, выполнены обработка и анализ результатов. Он принимал непосредственное участие в обосновании формы полюсов (полусфер), совершенствовании подхода к идентификации зоны позиционирования образцов, в разработке решений, связанных с созданием экспериментального стенда, во внедрении разработанных результатов в промышленность. Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на международных конференциях: «Образование и наука в современных реалиях» (Чебоксары) 4 июня 2017 г., «World Congress on Engineering» (Лондон) 1-3 июля 2015 г., «Intern. Conf. on Materials Engineering and Industrial Applications» (Гонконг) 20-21 сентября 2015 г.; «Intern. Conf. on Informatics, Management Engineering and Industrial Application» (Пхукет) 24-25

апреля 2016 г.; 8th Intern. Conf. on Mechatronics and Manufacturing» (Токио) 16-23 января 2017г.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 20 научных работах, в том числе: 4 статьи из списка ВАК, 9 работ, индексируемых Web of Science, Scopus.

Глава 1. Анализ сведений об использовании пондеромоторного метода Фарадея и данных магнитной восприимчивости дисперсных образцов.

1.1. Особенности и принципиальные трудности в реализации метода (магнитометров) Фарадея.

Для решения многих фундаментальных и прикладных вопросов (например, в актуальной и вызывающей все больший интерес проблематике магнитнофореза частиц дисперсной фазы в различных технологических и биологических средах) требуется соответствующий объем знаний о магнитных свойствах образцов различных материалов, веществ, в частности, данных об их магнитной восприимчивости.

При этом, если речь идет о ферромагнитных и/или ферримагнитных образцах, то, в отличие от диамагнитных и парамагнитных образцов, здесь необходимо располагать, к тому же, полевыми (разумеется, они нелинейны) зависимостями магнитной восприимчивости, т.е. данными восприимчивости, полученными в зависимости от напряженности приложенного магнитного поля.

Из имеющихся многочисленных методов измерения магнитной восприимчивости различных образцов многие исследователи, прежде всего зарубежные, отдают предпочтение пондеромоторному методу Фарадея. Применение реализующих этот метод весов Фарадея (магнитометров Фарадея, имеющих разные варианты технического исполнения) позволяет относительно несложно (в сравнении с другими методами, причем в рамках одного и того же подхода) решать ряд целевых задач, связанных с измерением магнитной восприимчивости.

Действительно, в этом методе сочетается ряд важных для практической реализации достоинств.

Прежде всего, многие авторы успешно используют этот метод для получения необходимых сведений о магнитных свойствах при тех или иных значениях температур [1-20] - от весьма низких и вплоть до точки Кюри. Далее, метод пригоден в случае, если исследователь обладает образцом

(образцами) весьма малого объема [1, 15, 21-23] (в частности, когда возможности в их получении ограничены). И еще, метод позволяет изучать не только сплошные, но и дисперсные [3, 14-17, 21, 22, 24], в частности, порошковые образцы.

Эти обстоятельства, прежде всего, касающиеся приемлемости для малообъемных и дисперсных образцов, позволяют считать метод Фарадея вполне приемлемым для решения интересующих нас задач определения магнитной восприимчивости феррочастиц - когда речь идет о необходимости магнитофореза и магнитоконтроля ферропримесей в различных природных и техногенных средах [25-31]. В этом случае получаемые для этой цели пробы примесной фазы этих сред действительно объективно являются малообъемными и дисперсными.

В работах [10, 18-20, 22, 32-34], наряду с показанной возможностью сравнительно несложного решения определенных задач, в том числе задач определения магнитной восприимчивости различных малообъемных образцов посредством магнитометров Фарадея, отмечаются также его преимущества перед такими, например, широко применяемыми вибрационными и БриТО-магнитометрами.

Кроме того, указывается возможность полезного взаимодополнения получаемых (разными методами) данных измерений.

При этом в работе [10] магнитометр Фарадея оценивается как более чувствительный по сравнению с вибрационным магнитометром.

В работах [18, 33, 34] отмечается, что результаты измерений магнитометром Фарадея и БриГО-магнитометром хорошо согласуются между собой.

Теоретической базой метода Фарадея (функционирования того или иного магнитометра Фарадея) является известное фундаментальное выражение для магнитной (пондеромоторной) силы ^ которая действует на

малообъемный магнетик-образец, расположенный в неоднородном (градиентном) магнитном поле [10, 32-39]:

^ = Цо Х-У■ ЩтйИ, (1.1)

где: л0=4я:-10-7 Гн/м - абсолютная магнитная проницаемость вакуума, х -магнитная восприимчивость магнетика-образца, V - его объем, Н -напряженность магнитного поля.

Для воздушной среды (в зоне измерений магнетометра), т.е. когда В = ¡¡0Н, выражение (1.1) принимает эквивалентный вид (более приемлемый в случае получения данных индукции В, например, миллитесламетром):

^ у- V ■ БегаёБ

р=Х-^г-. (1.2)

Здесь, как и в других подобных случаях магнитного силового воздействия, для определения градиента напряженности поля, т.е. gradH, или градиента индукции, т.е. gradB, требуется получение координатных характеристик, т.е. зависимых от координат, характеристик напряженности Н (или индукции В). Это можно осуществить, в частности, путем пошаговых измерений В. Учитывая то, что речь зачастую идет об ограниченных (в частности, межполюсных) пространствах, предпочтительно для решения этой задачи использовать тесламетр (миллитесламетр), снабженный датчиком Холла [10, 33, 34, 38, 39]).

Пользуясь выражениями (1.1) или (1.2), можно получить формулы для определения магнитной восприимчивости х малого образца:

=_^_= ^ -М0

Х=М0 -V ■ HgradH ~ V ■ BgradB ' (0)

предварительно измеряя (вычисляя) для этого все величины, входящие в эти формулы.

Магнитометры Фарадея, в которых должно быть создано то или иное, необходимое для проявления пондеромоторной силы (измеряемой), градиентное магнитное поле, могут иметь самые различные варианты

исполнения их рабочих органов. Но, несмотря на обилие таких вариантов, по принципиальным положениям (по подходу к созданию градиентного магнитного поля) они имеют три основных отличия.

Наибольшее распространение (и наибольшую длительность применения) получили магнитометры, в которых используется та или иная электромагнитная система, а именно система, обязательно включающая три составляющие. Это - обмотки намагничивания, сердечники (как элемент магнитного контура) и полюсные наконечники. При этом полюсные наконечники имеют определенную форму - для создания в межполюсной области неоднородного магнитного поля [2, 4, 7, 8, 10, 15, 16, 21, 23, 24, 34, 35, 40, 41] и проявления пондеромоторной силы.

В магнитометрах Фарадея иного типа используются только короткие, определенным образом ориентированные, катушки [10, 14, 19, 20, 22, 32, 36, 38, 42, 43] - в отсутствие сердечников и полюсных наконечников. Так, из-за того, что короткие катушки создают неоднородное магнитное поле, это обстоятельство предопределяет их использование для создания (и измерения) пондеромоторной силы. При этом можно создавать довольно высокое по значению напряженности (индукции) магнитное поле, если использовать специальное охлаждение катушек, что позволяет намного повысить допустимую плотность тока.

Начинает находить применение тип магнитометров Фарадея, в которых для создания градиентного магнитного поля используются постоянные магниты [33, 44], причем достаточно мощные. Например, это магниты Кё-Бе-В, которые уже нашли и продолжают находить применение для решения научно-практических задач, среди которых и весьма актуальные задачи магнитоконтроля и магнитофореза частиц (разумеется, в той или иной мере активных в магнитном поле).

Измерения индукции магнитного поля (на различных расстояниях от поверхности магнита) показывают, что соответствующая (координатная)

характеристика индукции интенсивно убывает [33], а это действительно говорит о высокой неоднородности магнитного поля (о количественных данных неоднородности можно судить после дифференцирования координатной характеристики индукции поля).

Надо сказать, что независимо от типа (варианта) магнитометра Фарадея для проведения измерений пондеромоторной силы необходимо придерживаться определенного условия. Так, для размещения в магнитометре исследуемого малообъемного образца надо предварительно обосновать координаты такого размещения, т.е. обосновать местоположение именно рабочей (локальной) зоны - в том или ином месте области созданного (электромагнитной системой, короткими катушками, постоянным магнитом) градиентного поля. Только в этом случае можно приступать к измерению пондеромоторной силы, действующей на образец, чтобы по получаемым данным этой силы, используя расчетное выражение (1.2), определить магнитную восприимчивость исследуемого образца.

Принципиальным считается требование, согласно которому в той зоне, в которой должен быть размещен образец (малообъемный - по сравнению с размерами области магнитометра Фарадея, где создается неоднородное магнитное поле), необходимо выполнить условие, согласно которому неоднородность поля характеризуется стабильными, практически постоянными значениями.

По представлениям ряда исследователей, в частности [34, 43, 45, 46] -это необходимость в обеспечении постоянства такого параметра как градиент магнитного поля, т.е. gradH = Const (или, что то же - параметра gradB).

По представлениям других исследователей, в частности [2, 4, 7, 8, 24, 35, 47, 48] - это необходимость в обеспечении постоянства такого параметра как магнитный силовой фактор, т.е. произведение напряженности поля на ее градиент: HgradH = Const (или произведение индукции поля на ее градиент: BgradB = Const).

Надо сказать, что упомянутое принципиальное требование о стабильности градиента или магнитного силового фактора в зоне позиционирования изучаемого образца при реализации метода Фарадея все еще не лишено конкретных (и концептуальных, и количественных) сведений, позволяющих придерживаться этого требования. И это - несмотря на многочисленные высказывания о необходимости его выполнения в тех или иных случаях реализации пондеромоторного метода Фарадея. При этом, если ориентироваться на магнитометр с электромагнитной системой создания градиентного поля, то, исходя из этого требования, весьма важным становится вопрос выбора формы (профиля) полюсных наконечников электромагнитной системы магнитометра.

1.2. Железистые магнитно-восприимчивые примеси технологических сред -значимая прикладная область использования метода Фарадея.

Перспективной областью широкого применения метода Фарадея может стать интенсивно прогрессирующая область магнитного разделения (магнитной сепарации, магнитофореза), где объектом первостепенного внимания должны являться магнитные свойства (магнитная восприимчивость) феррочастиц, т.е. частиц дисперсной фазы той или иной среды (жидкой, сыпучей, газообразной), обладающих ферромагнитными (ферримагнитными) свойствами.

В частности, к таким (активным при магнитном воздействии) частицам относятся железистые примеси, присутствующие в сырьевых компонентах, а также в получаемых на их основе различных технологических средах, материалах и изделиях. Эти примеси могут быть природного происхождения или преимущественно привнесены в результате неизбежных процессов износа и коррозии элементов оборудования.

Такие примеси - один из факторов, оказывающих негативное влияние на качество сырья, материалов и продукции, а также, что не менее важно, на

состояние и работоспособность эксплуатируемого промышленного оборудования различных производств [49-54].

О важности проблемы, связанной с весьма нежелательным наличием железистых примесей (собственно железа, его окислов и пр.) в рабочих средах различных производств, свидетельствует многочисленная нормативная база по соответствующему ограничению содержания этих примесей (табл.1.1) [94].

В частности, для природных сред (кварцевый песок, полевой шпат, доломит, известняк, тальк, каолин и пр.), используемых при производстве стеклянных и керамических материалов и изделий, нормируемая массовая доля железистых примесей должна составлять (не более): от 0,003 % до 8 % [55-61] (табл.1.1).

Для продуктов питания (различные виды муки и крупы, кофе, какао, сахар и пр.) и комбикормов, т.е. для сред пищевой и комбикормовой промышленности, эта доля должна составлять (не более): от 1,5 до 200 мг/кг [62-88] (табл.1.1).

Нормированию железистых примесей (как основного компонента механических примесей) подлежат также различные горюче-смазочные материалы [89-93] (табл.1.1), используемые, в частности, в машиностроении, автомобилестроении, приборостроении, металлообработке, для различных транспортных средств.

Для соблюдения требуемых нормативных показателей по содержанию железистых примесей все большее применение получает магнитная сепарация [49, 50, 95-126] - именно на том основании, что железистые примеси преимущественно обладают ферромагнитными и ферримагнитными свойствами, а, следовательно, способностью к захвату в условиях соответствующего воздействия магнитного поля.

Собственно, от доли фракции примесей, которым присущи такие свойства (т.е. доли феррофракции), а также, что не менее важно - от уровня

этих свойств, будет зависеть целесообразность применения и эффективность магнитной сепарации.

Значит, для выработки решений задач, связанных с удалением железистых примесей той или иной среды, необходимо иметь результаты контроля феррофракции этих примесей.

Что касается имеющихся, в том числе традиционно используемых (в определенной мере уже признанных) методов и средств контроля, то здесь необходимо отметить следующее.

Давно существующие и успешно применяемые многочисленные методы химического контроля [61, 127-132], базирующиеся на переводе железа (в том числе находящегося в составе различных соединений) в ионную форму, дают информацию об общем содержании железа (или, как это повсеместно практикуется в производстве материалов и изделий из стекла и керамики [55-61] - в пересчете на его окислы).

Для получения информации о содержании «магнитных» форм железа и его соединений в сырье и технологических средах производств материалов и изделий из стекла и керамики, пищевых продуктов применяется метод полиоперационного магнитоконтроля. Этот метод заключается в многократном [57, 133-141] магнитном выделении, накоплении и последующем измерении масс выделенных ферро- и ферримагнитных примесей (ферропримесей).

Развитием метода полиоперационного магнитоконтроля, позволившим повысить точность и достоверность контроля, явилась концепция пооперационного магнитоконтроля, заключающаяся в получении информативной массово-операционной зависимости, т.е. зависимости операционных выделяемых масс ферропримесей от порядкового номера операции (на практике такая зависимость асимптотически убывает), а затем -функциональной экстраполяции этой зависимости [142-146].

Табл. 1.1. Выборка нормативных показателей содержания железистых примесей в различных средах [94].

Отрасль промышленности Среда Нормативные показатели содержания железистых примесей Стандарт

Стекольная и керамическая промышленность Песок кварцевый, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц 0,01-0,26 % [55-61]

Материалы кварц-полевошпатовые 0,2-0,3 %

Доломит 0,05-0,4 %

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Киселев Дмитрий Олегович, 2018 год

Литература

1. Baskar D., Adler S.B. High temperature Faraday balance for in situ measurement of magnetization in transition metal oxides // Review of Scientific Insruments. 2007. Vol. 78. P. 023908.

2. Garber M., Henry W.G., Hoeve H.G. A magnetic susceptibility balance and the temperature dependence of the magnetic susceptibility of copper, silver, and gold, 2950- 9750 K // Canadian Journal of Physics. 1960. Vol. 38. P. 1595-1613.

3. Moze O., Giovanelli L., Kockelmann W., et al. Structure and magnetic properties of Nd2Co17_xGax compounds studied by magnetic measurements and neutron diffraction // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1998. Vol. 189. P. 329-334.

4. Klaase J.C.P. The Faraday balance // Van der Waals- Zeeman Institute, November 1999, URL: https://iop.fnwi.uva.nI/cmp//klaasse/fdb.html.

5. Seehra M.S., Jagadeesh M.S. Temperature-dependent magnetic susceptibility of marcasite (FeS2) // Physical Review B. 1979. Vol. 20. No. 9. P. 3897-3899.

6. Fan A.K.L., Rosental G.H., McKinzie H.L., et al. Preparation and properties of FeAs2 and FeSb2 // Journal of Solid State Chemistry. 1972. Vol. 5. P. 136-143.

7. Quinn R.K., Knauer R.C. Low temperature Faraday susceptibility apparatus // Review of Scientific Instruments. 1972. Vol. 43. No. 10. P. 1543-1544.

8. Petersson L., Ehrenberg A. Highly sensitive Faraday balance for magnetic susceptibility studies of dilute protein solutions // Review of Scientific Instruments. 1985. Vol. 56. No. 4. P. 575-580.

9. Dellby B., Ekström H.E. A magnetic susceptibility balance for use in the temperature range 1.6-300 K // Journal of Physics E: Scientific Instruments. 1971. Vol. 4. P. 342-345.

10. Lewis R.T. A Faraday type magnetometer with an adjustable field independent gradient // Review of Scientific Instruments. 1971. Vol. 42. No. 1. P. 31-34.

11. Szofran F.R., Burmester W.L., Sellmyer D.J., et al. Technique for rapid Faraday susceptibility measurements // Review of Scientific Instruments. 1975. Vol. 46. No. 9. P. 1186-1187.

12. Gaucherand F., Beaugnon E. Magnetic texturing in ferromagnetic cobalt alloys // Physica B. 2004. Vol. 346. P. 262-266.

13. Caignaert V., Maignan A., Pralong V., et al. A cobaltite with a room temperature electrical and magnetic transition: YBaCo4O7 // Solid State Sciences. 2006. Vol. 8. P. 1160-1163.

14. Zhang C.P., Chaud X., Beaugnon E., et al. Crystalline phase transition information induced by high temperature susceptibility transformations in bulk PMP-YBCO superconductor growth in-situ // Physica C. 2015. Vol. 508. P. 2530.

15. Schäfer H.L., Morrow J.C., Smith H.M. Magnetic susceptibility and crystal structure of (Pyridine N-Oxide)-Copper(II) Chloride // The Journal of Chemical Physics. 1965. Vol. 42. No. 2. P. 504-508.

16. Gruber J.B., Hecht H.G. Low temperature magnetic susceptibility of UCl4 // The Journal of Chemical Physics. 1974. Vol. 60. No. 4. P. 1352-1354.

17. Bombik A., Lesniewska B., Pacyna A.W. Magnetic susceptibility of powder and single-crystal TmFeO3 orthoferrite // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2000. Vol. 214. P. 243-250.

18. Kobayashi H., Tabuchi M., Shikano M., et al. Structure, and magnetic and electrochemical properties of layered oxides, Li2IrO3 // Journal of Materials Chemistry. 2003. Vol. 13. P. 957-962.

19. Seidov Z., H.-A. Krug von Nidda, Hemberger J., et al. Magnetic susceptibility and ESR study of the covalent-chain antiferromagnets TlFeS2 and TlFeSe2 // Physical Review B. 2001. Vol. 65. P. 014433.

20. Slobinsky D., Borzi R.A., Mackenzie A.P., Grigera S.A. Fast sweep-rate plastic Faraday force magnetometer with simultaneous sample temperature measurement // Review of Scientific Instruments. 2012. Vol. 83. P. 125104.

21. Gopalakrishnan R., Barathan S., Govindarajan D. Magnetic susceptibility measurements on fly ash admixtured cement hydrated with groundwater and seawater // American Journal of Materials Science. 2012. No. 2 (1). P. 32-36.

22. Mexner W., Heinemann K. An improved method for relaxation measurements using a Faraday balance // Review of Scientific Instruments. 1993. Vol. 64 (11). P. 3336-3337.

23. Hennig G.R., McClelland J.D. Magnetic susceptibility and free energy of graphite bromide // The Journal of Chemical Physics. 1955. Vol. 23. No. 8. P. 1431-1435.

24. Heyding R.D., Taylor J.B., Hair M.L. Four-inch shaped pole caps for susceptibility measurements by the Curie method // Review of Scientific Insruments. 1961. Vol. 32. No. 2. P. 161-163.

25. Sandulyak D.A., Sandulyak A.A., Sleptsov V.V., et al. Development of a Combined Empirical and Computational Method of Multiple-Operation Magnetic Monitoring of Ferrous Particles // Measurement Techniques. 2016. Vol. 59. Is. 5. P. 526-531.

26. Сандуляк А.А., Полисмакова М.Н., Ершов Д.В. и др. Функциональная экстраполяция массово-операционной характеристики магнитофореза как основа прецизионного метода контроля феррочастиц // Измерительная техника. 2010. № 8. С. 57-60.

27. Sandulyak A.A., Sandulyak A.V., Belgacem F.B.M., et al. Special solutions for magnetic separation problems using force and energy conditions for ferro-particles capture // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2016. Vol. 401. P. 902905.

28. Sandulyak A.A., Sandulyak A.V., Ershova V.A., et al. Use of the magnetic test-filter for magnetic control of ferroimpurities of fuels, oils, and other liquids (phenomenological and physical models) // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2017. Vol. 426. P. 714-720.

29. Sandulyak A.A., Sandulyak A.V., Polismakova M.N. Alternatives of multiparameter expressions for filtration magnetophoresis efficiency // International Journal of Applied Physics. 2016. Vol. 1. P. 62-68.

30. Sandulyak A.A., Sandulyak A.V., Polismakova M.N., et al. Specification of force influencing a particle in a magnetic field // Proceedings of 2016 International Conference on Informatics, Management Engineering and Industrial Application (IMEIA 2016). Phuket. P. 275-280.

31. Sandulyak D.A., Snedkov A.B, Sandulyak A.A., et al. Functional properties of granular and quasi-granular ferromagnetic material (filter-matrix) in magnetophoresis technology // Proceedings of the 2015 4th International Conference on Materials Engineering for Advanced Technologies (ICMEAT 2015). London. P. 663-665.

32. Blach T.P., E MacA Gray. A Faraday magnetometer for studying interstitially modified ferromagnets // Measurement Science and Technology. 1994. Vol. 5. P. 1221-1225.

33. Riminucci A., Uhlarz M., R. De Santis, et al. Analytical balance-based Faraday magnetometer // Journal of Applied Physics. 2017. Vol. 121. P. 094701.

34. Hosu B.G., Jakab K., Bánki P., et al. Magnetic tweezers for intracellular applications // Review of Scientific Instruments. 2003. Vol. 74. No. 9. P. 41584163.

35. Marcon P., Ostanina K. Overview of methods for magnetic susceptibility measurement // PIERS Proceedings, Malaysia, Kuala Lumpur. March 27-30, 2012. P. 420-424.

36. Reutzel S., Herlach D.M. Measuring magnetic susceptibility of undercooled co-based alloys with a Faraday balance // Advanced Engineering Materials. 2001. Vol. 3. No. 1-2. P. 65-67.

37. Stewart A.M. Lateral instability of the Gouy magnetometer // Journal of Physics E: Scientific Instruments. 1972. Vol. 5. P. 978-979.

38. Srinivasan R., Usha S. Auxiliary coils for generating magnetic field gradients for a Faraday magnetometer // Journal of Physics E: Scientific Instruments. 1986. Vol. 19. P. 930-932.

39. Сандуляк А.А., Сандуляк А.В., Полисмакова М.Н., Киселев Д.О., Сандуляк Д.А. Подход к координации малообъемного образца при реализации пондеромоторного метода определения его магнитной восприимчивости // Российский технологический журнал. 2017. Т. 5. № 2. С. 57-69.

40. Govindarajan D., Gopalakrishnan R. Magnetic susceptibility measurements on metakaolin admixtured cement hydrated with ground water and sea water // International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials. 2009. Vol. 16. No. 3. P. 349-354.

41. Burmester W. L., Sellmyer D. J. Are VPd3 and NbPd3 itinerant ferromagnets? // Journal of Applied Physics. 1982. Vol. 53 (3). P. 2024-2026.

42. Stewart A.M. The superconducting Faraday magnetometer: error forces and lateral stability // Journal of Physics E: Scientific Instruments. 1975. Vol. 8. P. 5559.

43. Cape J.A., Young R.A. Canted Helmholtz coils for constant-gradient Faraday balance magnetometry // Review of Scientific Instruments. 1971. Vol. 42. No. 7. P. 1061-1063.

44. Finot E., Thundat T., Lesniewska E., et al. Measuring magnetic susceptibilities of nanogram quantities of materials using microcantilevers // Ultramicroscopy. 2001. Vol. 86. P. 175-180.

45. Казин П. Е., Кульбакин И. В. Методы исследования магнитных свойств материалов. М.: МГУ. 2011. 34 с.

46. http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/special/magnetochem 1.html

47. Чечерников В.И. Магнитные измерения (изд. 2-е, доп. и перераб.). Изд-во МГУ, 1969. 388 с.

48. Карасик В.Р. Физика и техника сильных магнитных полей. М.: Наука, 1964. 348 с.

49. Конев Н.Н., Сало И.П., Мельник Н.Ф. и др. Магнитное дообогащение кварцевого песка на стекольных заводах // Стекло и керамика. 2003. № 5. С. 33-34.

50. Конев Н.Н., Сало И.П., Лежнев Ю.П. и др. Магнитное обогащение кварцевого песка для стекольной промышленности // Стекло и керамика. 2001. № 2. С. 21-22.

51. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Самохин В.В. и др. Контроль ферровключений в формовочной смеси полицикличной магнитной тест-сепарацией // Литейное производство. 2011. № 1. С. 15-19.

52. Шишкин А.А. Сепарация смесей шкивными железоотделителями // Литейное производство. 2007. № 3. C. 21-24.

53. Шишкин А.А., Шишкин Д.А. Системы сепарации смесей литейных цехов // Литейное производство. 2008. № 3. C. 21-25.

54. Полянсков Ю.В., Евсеев А.Н., Поройков В.А. Влияние диффузионного движения мелких примесей на оценку их дисперсного состава в СОЖ // Известия вузов. Машиностроение. 2007. № 4. С. 55-60.

55. ГОСТ 22551-77 «Песок кварцевый, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц для стекольной промышленности. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

56. ГОСТ 15045-78 «Материалы кварц-полевошпатовые для строительной керамики. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

57. ГОСТ 23672-79 «Доломит для стекольной промышленности. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

58. ГОСТ 23671-79 «Известняк кусковой для стекольной промышленности. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

59. ГОСТ 21234-75 «Тальк молотый для керамической промышленности. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

60. ГОСТ 21286-82 «Каолин обогащенный для керамических изделий. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

61. ГОСТ 5100-85 «Сода кальцинированная техническая. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

62. ГОСТ Р 52189-2003 «Мука пшеничная. Общие технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

63. ГОСТ Р 52809-2007 «Мука ржаная хлебопекарная. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

64. ГОСТ 14176-69 «Мука кукурузная. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

65. ГОСТ 31463-2012 «Мука из твердой пшеницы для макаронных изделий. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

66. ГОСТ 31491-2012 «Мука из мягкой пшеницы для макаронных изделий. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

67. ГОСТ 12183-66 «Мука ржано-пшеничная и пшенично-ржаная обойная хлебопекарная. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

68. ГОСТ 3898-56 «Мука соевая дезодорированная. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

69. ГОСТ 31645-2012 «Мука для продуктов детского питания. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

70. ГОСТ 572-2016 «Крупа пшено шлифованное. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

71. ГОСТ 3034-75 «Крупа овсяная. Технические условия». Дата актуализации

- 05.05.2017.

72. ГОСТ 7022-97 «Крупа манная. Технические условия». Дата актуализации

- 05.05.2017.

73. ГОСТ 6002-69 «Крупа кукурузная. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

74. ГОСТ 5784-60 «Крупа ячменная. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

75. ГОСТ 5550-74 «Крупа гречневая. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

76. ГОСТ 2929-75 «Толокно овсяное. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

77. ГОСТ 6201-68 «Горох шлифованный. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

78. ГОСТ 28402-89 «Сухари панировочные. Общие технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

79. ГОСТ 32776-2014 «Кофе растворимый. Общие технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

80. ГОСТ 33222-2015 «Сахар белый. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

81. ГОСТ 108-2014 «Какао-порошок. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

82. ГОСТ 7169-66 «Отруби пшеничные. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

83. ГОСТ 7170-66 «Отруби ржаные. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

84. ГОСТ 13797-84 «Мука витаминная из древесной зелени. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

85. ГОСТ 11048-95 «Жмых рапсовый. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

86. ГОСТ 26826-86 «Мука известняковая для производства комбикормов для сельскохозяйственных животных и птицы для подкормки птицы». Дата актуализации - 05.05.2017.

87. ГОСТ 17536-82 «Мука кормовая животного происхождения. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

88. ГОСТ 22455-77 «Мука и крупка кормовая водорослевая. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

89. ГОСТ Р 50558-93 «Промышленная чистота. Жидкости смазочно-охлаждающие. Общие технические требования». Дата актуализации -05.05.2017.

90. ГОСТ 20799-88 «Масла индустриальные. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

91. ГОСТ 8581 -78 «Масла моторные для автотракторных дизелей. Технические условия». Дата актуализации - 05.05.2017.

92. ГОСТ Р 51866-2002 (ЕН 228-2004) «Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия».

93. Постановление №118 Правительства РФ от 27.02.2008 «Об утверждении технического регламента «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту».

94. Сандуляк А.А., Киселев Д.О., Полисмакова М.Н. и др. О проблеме изучения магнитных свойств железистых примесей технологических сред // Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции «Новые технологии и проблемы технических наук». Красноярск. 2017. №4. С. 77 - 85.

95. Артюшов Р.Т. Применение и конструкция роликового сепаратора на магнитах М-Бе-Б для сепарации кварцевого песка, полевого шпата и других сыпучих материалов // Сб. докл. IX междунар. сем. «Применение магнитных сепараторов в промышленности». Ровно. 2005. С. 28-32.

96. Лозин А.А. К проблеме обогащения кварцевых песков // Сб. докл. IX междунар. сем. «Применение магнитных сепараторов в промышленности». Ровно. 2005. С. 3-4.

97. Карнаухов А.А. Проблемы и перспективы сухого обогащения кварцевых песков // Сб. докл. IX междунар. сем. «Применение магнитных сепараторов в промышленности». Ровно. 2005. С. 5-9.

98. Савко А.Д., Михин В.П. Стекольные пески в аптских отложениях междуречья Дон-Ведуга // Вестник Воронежского ун-та. Геология. 2005. №1. С. 152-166.

99. Котунов С.В., Власко А.В. Опыт обогащения нерудных материалов с помощью сепараторов на основе редкоземельных постоянных магнитов // Стекло и керамика. 2007. № 5. С. 22-23.

100. Золотых Е.Б., Мамина И.А., Парюшкина О.В. Извлечение магнитных минералов из стекольных песков Ушинского месторождения // Строительные материалы. 2001. № 5. С. 22-24.

101. Парюшкина О.В., Харо О.Е., Ященко А.В. и др. Техническое перевооружение ОАО «Кварц» (Ташлинского ГОКа) в Ульяновской области // Строительные материалы и оборудование, технологии XXI века. 2005. № 12. С. 18-19.

102. Землячева Е.А., Котунов С.В., Власко А.В. Магнитное обогащение сырьевых материалов - новые технологии // Стекло и керамика. 2006. № 5. С. 34-35.

103. Конев Н.Н., Сало И.П. Магнитные сепараторы на постоянных магнитах для обогащения стекольного и керамического сырья и материалов // Стекло и керамика. 2003. № 2. С. 30-31.

104. Бычков Е.В., Филатов В.Д., Князев С.Н. и др. Использование магнитной сепарации при производстве электроплавленых огнеупоров // Стекло и керамика. 2000. № 9. С. 42-43.

105. Глебов Л.А., Демский А.Б., Веденский В.Ф., Яблоков А.Е. Технологическое оборудование и поточные линии предприятий по переработке зерна. М.: Де Ли принт. 2010. 696 с.

106. Сандуляк А.А., Мартынов О.В. Магнитные сепараторы и методы проверки их работоспособности // Хлебопродукты. 2013. № 5. С. 34-35.

107. Deng T, Prentiss M., Whitesides G.M. Fabrication of magnetic microfiltration systems using soft lithography // Applied Physics Letters. 2002. Vol. 80. No. 3. P. 461-463.

108. Ebner N.A., Gomes C.S.G., Hobley T.J., et al. Filter Capacity Predictions for the Capture of Magnetic Microparticles by High-Gradient Magnetic Separation // IEEE Transactions on Magnetics. May 2007. Vol. 43. No. 5. P. 1941-1949.

109. Koukabi N., Kolvari E., Zolfigol M. A Magnetic Particle-Supported Sulfonic Acid Catalyst: Tuning Catalytic Activity between Homogeneous and Heterogeneous Catalysis // Advanced Synthesis & Catalysis. 2012. Vol. 354. Is. 10. P. 2001-2008.

110. Pamme N., Manz A. On-chip free-flow magnetophoresis: Continuous flow separation of magnetic particles and agglomerates // Analytical Chemistry. 2004. Vol. 76. P. 7250-7256.

111. Franzreb M., Siemann-Herzberg M., Hobley T. J., et al. Protein purification using magnetic adsorbent particles // Applied Microbiology and Biotechnology. 2006. Vol. 70. P. 505-516.

112. Shinkai M. Functional Magnetic Particles for Medical Application // Journal of Bioscience and Bioengineering. 2002. Vol. 94. No. 6. P. 606-613.

113. Karapinar N. Magnetic separation of ferrihydrite from wastewater by magnetic seeding and high-gradient magnetic separation // International Journal of Mineral Processing. 2003. Vol. 71. P. 45-54.

114. Ngomsik A-F., Bee A., Draye M., et al. Magnetic nano- and microparticles for metal removal and environmental applications: a review // C. R. Chimie. 2005. Vol. 8. P. 963-970.

115. Yavuz C.T., Mayo J.T., Yu W.W., et al. Low-Field Magnetic Separation of Monodisperse Fe3O4 Nanocrystals // Science. 2006. Vol. 314. P. 964-967.

116. Lee I.S., Lee N., Park J., et al. Ni/NiO Core/Shell Nanoparticles for Selective Binding and Magnetic Separation of Histidine-Tagged Proteins // Journal of the American Chemical Society. 2006. Vol. 128. P. 10658-10659.

117. Kakihara Y., Fukunishi T., Takeda S., et al. Superconducting High Gradient Magnetic Separation for Purification of Wastewater From Paper Factory // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. June 2004. Vol. 14. No. 2. P. 1565-1567.

118. Macian V., Payri R., Tormos B., et al. Applying analytical ferrography as a technique to detect failuresnin Diesel engine fuel injection systems // Wear. 2006. Vol. 260. P. 562-566.

119. Liu B., Jia Y., Ma M., et al. High Throughput SNP Detection System Based on Magnetic Nanoparticles Separation // Journal of Biomedical Nanotechnology. 2013. Vol. 9. No. 2. P. 247-256.

129

120. Ravnik J., Hribersek M. High gradient magnetic particle separation in viscous flows by 3D BEM // Computational Mechanics. 2013. Vol. 51, Is. 4. P. 465-474.

121. Kim J., Dodbiba G., Tanno H., et al. Calcination of low-grade laterite for concentration of Ni by magnetic separation // Minerals Engineering. 2010. Vol. 23. P. 282-288.

122. Mariani G., Fabbri M., Negrini F., et al. High-Gradient magnetic separation of pollutant from wastewaters using permanent magnets // Separation and Purification Technology. 2010. Vol. 72. P. 147-155.

123. Earhart C.M., Wilson R.J., White R.L., et al. Microfabricated magnetic sifter for high-throughput and high-gradient magnetic separation // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2009. Vol. 321. P. 1436-1439.

124. Chen H., Bockenfeld D., Rempfer D., et al. Three-dimensional modeling of a portable medical device for magnetic separation of particles from biological fluids // Physics in Medicine and Biology. 2007. Vol. 52. P. 52055218.

125. Baik S.K., Ha D.W., Ko R.K., et al. Magnetic field analysis of high gradient magnetic separator via finite element analysis // Physica C. 2012. V.480. P.111-117.

126. Cooper R.P., Doyle J.F., Dunn D.S., et al. Multistage Magnetic Particle Separator II. Classification of Ferromagnetic Particles // Separation Science and Technology. 2004. V. 39, No. 12. P. 2809-2825.

127. ГОСТ 22552.2-93 «Песок кварцевый, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц для стекольной промышленности. Методы определения оксида железа». Дата актуализации - 05.05.2017.

128. ГОСТ 26318.3-84 «Материалы неметаллорудные. Методы определения массовой доли оксида железа (III)». Дата актуализации - 05.05.2017.

129. ГОСТ 23673.2-79 «Доломит для стекольной промышленности. Метод определения окиси железа». Дата актуализации - 05.05.2017.

130. ГОСТ 19728.4-2001 «Тальк и талькомагнезит. Определение оксида железа». Дата актуализации - 05.05.2017.

131. ГОСТ 19609.1-89 «Каолин обогащенный. Методы определения оксида железа (III)». Дата актуализации - 05.05.2017.

132. ГОСТ Р 52530-2006 «Бензины автомобильные. Фотоколориметрический метод определения железа». Дата актуализации - 05.05.2017.

133. ГОСТ 25216-82 «Тальк и талькомагнезит. Метод определения железа». Дата актуализации - 05.05.2017.

134. ГОСТ 20239-74 «Мука, крупа и отруби. Метод определения металломагнитной примеси». Дата актуализации - 05.05.2017.

135. ГОСТ 15113.2-77 «Концентраты пищевые. Методы определения примесей и зараженности вредителями хлебных запасов». Дата актуализации - 05.05.2017.

136. ГОСТ 12573-2013 «Сахар. Метод определения ферропримесей. Пересмотр ГОСТ (ГОСТ 12573-67).». Дата актуализации - 05.05.2017.

137. ГОСТ 5901-2014 «Изделия кондитерские. Методы определения массовой доли золы и металломагнитной примеси». Дата актуализации - 05.05.2017.

138. ГОСТ 13496.9-96«Комбикорма. Методы определения металломагнитной примеси». Дата актуализации - 05.05.2017.

139. ГОСТ 13979.5-68 «Жмыхи, шроты и горчичный порошок. Метод определения металлопримесей». Дата актуализации - 05.05.2017.

140. ГОСТ 17681-82 «Мука животного происхождения. Методы испытаний». Дата актуализации - 05.05.2017.

141. ГОСТ 26185-84 «Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки. Методы анализа». Дата актуализации - 05.05.2017.

142. Sandulyak A.V., Svistunov D.I., Sandulyak A.A., et al. Magnetic Monitoring of Ferroimpurities in Industrial and Motor Oils // Russian Engineering Research. 2012. Vol. 32. No. 4. P. 353-356.

143. ГОСТ Р 55575-2013 «Продукты пищевые сыпучие. Определение содержания ферропримесей опытно-расчетным магнитным методом операционного экстраполируемого выделения». Дата актуализации -10.08.2017.

144. Сандуляк А.А., Свистунов Д.И., Полисмакова М.Н. и др. Экстраполируемая цепочка» магнитных тест-фильтров как средство контроля ферропримесей // Законодательная и прикладная метрология. 2010. № 3. С. 35-40.

145. Сандуляк Д.А., Сандуляк А.А., Слепцов В.В., Сандуляк А.В., Киселев Д.О., Матвеев В.В. Развитие опытно-расчетного метода полиоперационного магнитоконтроля феррочастиц // Измерительная техника. 2016. №5. С. 53-56.

146. Сандуляк А.В., Полисмакова М.Н., Сандуляк А.А. и др. Проверка сходимости данных пооперационного опытно-расчетного магнитоконтроля ферропримесей сырья при использовании разных источников поля // Стекло и керамика. 2017. № 9. С. 32 -37.

147. Skumiel A., Jozefczak A, Hornowski T., et al. The influence of the concentration of ferroparticles in a ferrofluid on its magnetic and acoustic properties // Journal of Physics D: Applied Physics. 2003. V. 36. P. 3120-3124.

148. Ito D., Nishimura K., Miura O. Removal and recycle of phosphate from treated water of sewage plants with zirconium ferrite adsorbent by high gradient magnetic separation // Journal of Physics: Conference Series. 2009. Vol. 156. P. 012033.

149. Watarai H., Suwa M., Iiguni Y. Magnetophoresis and electromagnetophoresis of microparticles in liquids // Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2004. Vol. 378. P. 1693-1699.

150. Sinha S., Ganguly R., De A.K. Single magnetic particle dynamics in a microchannel // Physics of Fluids. 2007. Vol. 19. P. 117102.

151. Sandulyak D.A., Snedkov A.B., Sandulyak A.A., et al. Functional Properties of Granular and Quasi-granular Ferromagnetic Material (Filter-matrix) in Magnetophoresis Technology // Proceedings of the 4th International Conference on Materials Engineering for Advanced Technologies (ICMEAT 2015). P. 663-665.

152. Sandulyak D.A., Sleptsov V.V., Sandulyak A.A., et al. Filtration Magnetophoresis Process: an Approah to Choosing a speed Regime // Proceedings of the 2015 International Conference on «Recent Advances in Mechanics, Mechatronics and Civil, Chemical and Industrial Engineering». Zakynthos Island. P. 72-76.

153. Wu T.H., Mao J.H., Wang J.T., et al. A New On-Line Visual Ferrograph // Tribology Transactions. 2009. Vol. 52. P. 623-631.

154. Сандуляк А.В. Магнитно-фильтрационная очистка жидкостей и газов. М. Химия. 1988. 133с.

155. Сандуляк А.А., Сандуляк Д.А., Полисмакова М.Н., Сандуляк А.В., Киселев Д.О., Ершова В.А. Анализ концентрационных зависимостей магнитной восприимчивости дисперсных магнетитосодержащих сред // Инженерно-физический журнал. 2017. Т. 90. № 4. С. 890-896.

156. Кондорский Е.И. К теории магнитных свойств конгломератов и порошков // Изв. АН СССР Сер. география и геофизика. 1950. Т. 14. № 4. С. 294-301.

157. Кондорский Е.И. К теории коэрцитивной силы и магнитной восприимчивости ферромагнитных порошков (зависимость от плотности упаковки) // ДАН СССР. 1951. Т. 80. № 2. С. 197-200.

158. Кондорский Е.И. Природа высокой коэрцитивной силы мелкодисперсных ферромагнетиков и теория однодоменной структуры // Изв. АН СССР. Сер. физика. 1952. Т. 16. № 4. С. 398-411.

159. Диканский Ю.И., Полихрониди Н.Г., Чеканов В.В. Исследование магнитных свойств феррожидкости в постоянном однородном магнитном поле // Магнитная гидродинамика. 1981. № 3. С. 118-120.

160. Бибик Е.Е., Матыгуллин Б. Я., Райхер Ю. Л., Шлиомис М.И. Магнитостатические свойства коллоидов магнетита // Магнитная гидродинамика. 1973. № 1. С. 68-72.

161. Чеканов В.В., Дроздова В.И., Нуцубидзе П.В. и др. Изменение намагниченности магнитной жидкости при образовании агрегатов // Магнитная гидродинамика. 1984. № 1. С. 3-9.

162. Гребнев С.К., Васютинский Н.А. Удельная магнитная восприимчивость порошков с различным содержанием магнетита // Обогащение руд. 1962. № 1. С. 54-55.

163. Шлиомис М.И. Магнитные жидкости // Успехи физических наук. 1974. Т. 112. Вып. 3. С. 427-458.

164. Каган И.Я., Рыков В.Г., Янтовский Е.И. О течении диэлектрической ферромагнитной суспензии во вращающемся магнитном поле // Магнитная гидродинамика. 1973. № 2. С. 135-137.

165. Федоненко А.И. Изучение магнитных свойств проводящих ферромагнитных жидкостей // Магнитная гидродинамика. 1983. № 2. С. 131— 133.

166. Sandulyak A.V., Sandulyak A.V., Ershova V.A., et al. Definition of a magnetic susceptibility of conglomerates with magnetite particles. Particularities of defining single particle susceptibility // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2017. Vol. 441. P. 724-734.

167. Сандуляк А.А., Полисмакова М.Н., Киселев Д.О. и др. Об ограничении объемной доли частиц в дисперсном образце (при контроле их магнитных свойств) // Тонкие химические технологии. 2017. Т. 12. № 3. С. 11-17.

168. Сандуляк А.В. Магнитная восприимчивость частиц, способных к магнитному осаждению // Магнитная гидродинамика. 1986. № 3. С. 14-18.

169. Сандуляк Д.А., Сандуляк А.А., Киселев Д.О. и др. Определение магнитной восприимчивости феррочастиц по данным восприимчивости их дисперсных образцов // Измерительная техника. 2017. № 9. С. 48-52.

170. Mattei J.-L., M. Le Floc'h. Percolative behaviour and demagnetizing effects in disordered heterostructures // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2003. No. 257. Р. 335-345.

171. Sandulyak A. A., Sandulyak D.A., Ershova V.A., Kiselev D.O., Sandulyak A.V. Finding Out the Commonalities in Functional Expressions for Demagnetizing Factor of Quasi-solid and Solid Magnets // Proceedings of the «World Congress on Engineering 2015». London. P. 1183-1185.

172. Сандуляк А.А., Сандуляк А.В., Полисмакова М.Н., Киселев Д.О., Сандуляк Д.А. Магнетометр Фарадея с обоснованной координацией зоны стабильности градиента поля // Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Образование и наука в современных реалиях». Челябинск. 2017. Т. 1. С. 327-332.

173. Sandulyak A.V., Sandulyak A.A., Polismakova M.N., Ershova V.A., Sandulyak D.A., Kiselev D.O. On the issue of choosing the measuring zones in a Faraday balance when studying magnetic susceptibility of small samples // Proceedings of the 1st International conference on Applied Physics, System science and computers (APSAC2016), September 28-30, Dubrovnik, p. 77-83.

174. Сандуляк А.А., Киселев Д.О., Сандуляк А.В. и др. Магнетометр Фарадея с полюсами сферической формы: 3D-оценка рабочих зон // Приборы. 2017. № 10. С. 4-8.

175. Сандуляк А.В. Очистка жидкостей в магнитном поле. Львов: Высшая школа, 1984. 167с.

176. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Ершова В.А. Кривая намагничивания гранулированной среды с позиций модели поканального намагничивания (новый подход) // Доклады Академии Наук. 2007. № 4. Т. 413. С. 469-471.

177. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Ершова В.А. К вопросу о модели поканального намагничивания гранулированной среды (с радиальным профилем проницаемости квазисплошного канала) // Журнал технической физики. 2009. Т. 79. Вып. 5. С. 140-143.

178. Сандуляк А.А., Ершова В.А., Ершов Д.В. и др. О свойствах «коротких» гранулированных магнетиков с неупорядоченными цепочками гранул: поле между гранулами // Физика твердого тела. 2010. Т. 52. Вып. 10. С. 1967-1974.

179. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Полисмакова М.Н., Киселев Д.О., Сандуляк Д.А. Магнетометр Фарадея с полюсными наконечниками-полусферами: идентификация зоны стабильного силового фактора // Российский технологический журнал. 2017. Т. 5. № 6. С. 43-54.

180. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Полисмакова М.Н., Сандуляк Д.А., Киселев Д.О. Обоснование координат и размеров зоны стабильного магнитного силового фактора в магнетометре Фарадея // Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Образование и наука в современных реалиях». Челябинск. 2017. Т. 1. С. 333-339.

181. Сандуляк А.А., Киселев Д.О., Полисмакова М.Н. и др. О взаимном согласии координат межполюсных зон стабильности градиента и силового фактора для наконечников-полусфер разного диаметра // Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Актуальные направления научных исследований: перспективы развития». Челябинск. 2017. С. 137-144.

182. Sandulyak A.V., Sandulyak A.A., Polismakova M.N., Kiselev D.O., et al. The working zone in the interpolar area of the Faraday balance: an approach to testing the magnetic force factor stability criterion // MATEC Web of Conferences. Tokyo. 2017. Vol. 108. P. 01007.

183. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Полисмакова М.Н., Киселев Д.О., Сандуляк Д.А. 3D-зоны стабильности неоднородности поля между полюсами-полусферами в магнетометре Фарадея // Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции «Технические науки: от вопросов к решениям». Вып. II. Томск. 2017. С. 35-41.

184. Chevalier A., Mattei J.-L., M. Le Floc'h. Ferromagnetic resonance of isotropic heterogeneous magnetic materials: theory and experiments // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2000. Vol. 215-216. P. 66-68.

185. Lin G.Q., Li Z.W., Chen L., et al. Influence of demagnetizing field on the permeability of soft magnetic composites // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2006. Vol. 305. P. 291-295.

186. Mattei J.-L., M. Le Floc'h. Effects of the magnetic dilution on the ferrimagnetic resonance of disordered heterostructures // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2003. Vol. 264. P. 86-94.

187. Zubarev A.Y. On the theory of the magnetic deformation of ferrogels // Soft Matter. 2012. Vol. 8. P. 3174-3179.

188. Chevalier A., M. Le Floc'h. Dynamic permeability in soft magnetic composite materials // Journal of Applied Physics. 2001. Vol. 90. P. 3462-3465.

189. Fukui S., Nakajima H., Ozone A., et al. Study on Open Gradient Magnetic Separation Using Multiple Magnetic Field Sources // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. Vol. 12. No. 1. P. 959-962.

135

190. Weidenfeller B., Anhalt M., Riechemann W. Variation of magnetic properties of composites filled with soft magnetic FeCoV particles by particle alignment in a magnetic field // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2008. Vol. 320. P. 362-365.

191. Григорьев М.Н., Кирко И.М. Моделирование намагничивания ферродиэлектриков // Докл. АН СССР. 1955. Т. 102. № 4. С. 733-736.

192. Григорьев М.Н., Кирко И.М. Исследование намагничивания структуры, моделирующей магнитодиэлектрик // Журн. тех. физики. 1956. Т. 26. Вып. 7. С.1501-1508.

193. Sandulyak D.A., Sandulyak A.A., Kiselev D.O., et al. Granular Ferromagnets: Formulas for Effective Magnetic Permeability // Proceedings of the 2015 International Conference on Materials Engineering and Industrial Applications (MEIA 2015), September 20-31, HongKong, p. 261-266.

194. Сандуляк А.А., Сандуляк А.В., Полисмакова М.Н., Киселев Д.О. и др. Использование полюсных наконечников сферической формы для реализации метода Фарадея // Приборы и техника эксперимента. 2018. № 1. С. 109-112.

195. Сандуляк А.В., Сандуляк А.А., Киселев Д.О. и др. Подход к позиционированию датчика и образца в весах Фарадея (с полюсами-полусферами) посредством оптико-механической системы // Приборы. 2018. №7. С.21-24.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ОАО Завод «ФРЕГАТ»

ИНН/КПП 5040014619/50401001, Р/с 40702810640350103535 Сбербанк России (ОАО) г. Москва, Раменское отделение 2580

г.Раменское , К/С 30101810400000000225, БИК 044525225 Московская обл., Раменский р-н. Тел. [phone] ^^^^ОЫЦЕСгво^^

Исх.№ 157 от 07.08.2018 УТВ

Генеральн ОАО Заво Мартынов

ййй-.....

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Составлен в том, что на нашем предприятии в период с 12.2017 по 04.2018 г. изготовлены и испытаны магнитные сепараторы в количестве 2-х единиц, произведен их монтаж, пуско-наладка и ввод в эксплуатацию.

Магнитные сепараторы разработаны при участии сотрудников Российского технологического университета МИРЭА и предназначены для извлечения магнитных включений (частицы примесей продуктов коррозии и износа технологического оборудования) из сахарного песка. Разработка конструкций велась с привлечением результатов диссертационной работы Киселева Д.О., касающихся данных по измерению магнитной восприимчивости частиц примесей исследуемых сред.

Как показал опыт эксплуатации магнитных сепараторов за истекший период, обеспечивается снижение фактического содержания магнитной примеси в очищаемом продукте до значений не более 3,0 мг/кг, что соответствует нормам ГОСТ 12573-67. Сахар. Метод определения ферропримесей. Это позволило улучшить качество сахарного песка и продукции, где он используется в качестве ингредиента.

Основываясь на опыте, полученном при эксплуатации опытных магнитных сепараторов, планируем изготовление серии магнитных сепараторов для оснащения технологических линий наших предприятий-партнеров, в том числе в качестве замещения импортных аналогов.

По результатам эксплуатации магнитных сепараторов на линиях транспортировки сахарного песка годовой экономический эффект составил 1,8 млн.руб.

/Сычева С.П./ коммерческий директор /Дымченко В.В./ главный инженер